Sandvik CH660 Top Shell | Ref. OEM: 452.3760-001 | Aço fundido ASTM A148

Destaques técnicos: Metalurgia estrutural, fundição monobloco e geometria de precisão

O Top Shell (452.3760-001) para o Sandvik CH660 (anteriormente Svedala H6800) não é apenas uma cobertura; é a estrutura de reação estática do britador. No design Hydrocone, a carcaça superior integra o conjunto "Spider" - o cubo central que suporta a parte superior do eixo principal. Esta conceção monobloco significa que a fundição tem de lidar com tensões multiaxiais complexas: a tensão vertical da força de britagem que tenta levantar a concha, a pressão radial da rocha esmagada contra os côncavos e a tensão localizada no rolamento da aranha.

A integridade deste componente de 13 toneladas é definida pela qualidade da solidificação da fundição e pela precisão da maquinagem em relação à linha central do triturador.

1. Arquitetura metalúrgica: Aço fundido estrutural ASTM A148 Grau 80-50

Ao contrário das peças de desgaste (manganês) ou dos veios (liga forjada), o casquilho superior é fabricado em **aço fundido estrutural de elevada resistência**, normalmente **ASTM A148 Grau 80-50** (ou EN 10293 Europeu Grau GS-20Mn5). Esta seleção de material é um compromisso deliberado de engenharia entre a soldabilidade e a resistência ao escoamento.

• Fator de soldabilidade: Os Top Shells funcionam em ambientes abrasivos. O efeito "Rock Box" nos braços da aranha significa que estes acabarão por se desgastar. Ao utilizar um aço de baixo a médio carbono (C < 0,25%), garantimos que a fundição pode ser reparada através de soldadura (utilizando eléctrodos de baixo hidrogénio E7018) sem necessidade de um tratamento térmico pós-soldadura complexo que seria impossível no terreno.
• Absorção de choques (Ductilidade): O material deve possuir um alongamento significativo (>18%) e resistência ao impacto. Quando um objeto não triturável (ferro velho) atravessa o CH660, o acumulador alivia a pressão, mas o Top Shell absorve a onda de choque imediata. Um material frágil (como o aço com excesso de carbono) sofreria uma fratura frágil catastrófica nos braços da aranha.

2. O projeto da aranha monobloco: Simulação de Solidificação

O CH660 utiliza um design "unibody" em que os braços da aranha são fundidos integralmente com o invólucro exterior. Isto elimina as juntas aparafusadas, mas complica o processo de fundição.

• Gestão de Hot Spots: A junção entre os braços pesados da aranha e o aro exterior é um "ponto quente" térmico durante a solidificação da fundição. Se o arrefecimento não for controlado, formar-se-ão aqui porosidades de retração (vazios). Utilizamos a simulação de solidificação **MAGMAsoft** para conceber risers exotérmicos que alimentam o metal fundido nestas junções, assegurando uma densidade >7,8 g/cm³ e uma qualidade radiográfica ASTM E446 Classe 2.
• Integridade do cubo da aranha: O cubo central aloja o casquilho de aranha. Este furo é a "Estrela do Norte" geométrica do triturador. O nosso processo de fabrico envolve a maquinagem em bruto seguida de um **recozimento de alívio de tensões a 600°C**. Este processo liberta as tensões residuais da fundição. Só então é efectuada a perfuração final. Isto evita que o furo se deforme (fique oval) depois de o componente ser colocado em serviço, assegurando que o veio principal permanece perfeitamente vertical.

3. Precisão de maquinação: Flange e aro

O invólucro superior é acoplado ao invólucro inferior. Esta interface é crítica.

• Nivelamento da flange: A flange de acoplamento inferior é maquinada com uma tolerância de planicidade de **0,10mm em todo o diâmetro**. Qualquer folga aqui leva ao "fretting" (micromovimento) entre os casquilhos superior e inferior. Uma vez iniciada a fretting, os parafusos perdem a tensão e as superfícies da flange são destruídas.
• Superfície de aterragem côncava: O cone interno onde assenta o côncavo (Bowl Liner) é maquinado com tolerâncias **IT7**. Esta superfície deve ser perfeitamente concêntrica com o furo do cubo da aranha. Se for excêntrica, o CSS (Closed Side Setting) irá variar à volta da câmara, causando um desgaste irregular do rolamento e uma saída de produto segregada.

Mergulho profundo: Mecânica de falhas e análise de tensões operacionais

Compreender a forma como um Top Shell falha permite um melhor planeamento da manutenção. Trata-se de um componente limitado pela fadiga, não de uma peça de vida infinita.

1. Erosão do braço da aranha (a falha da "caixa de pedra")

Os braços da aranha estão diretamente expostos ao material de alimentação.

• Mecanismo: Enquanto protegidos pelos revestimentos do braço, o pó abrasivo fino acumula-se entre o revestimento e o braço fundido. Ao longo dos anos, esta poeira actua como pasta de moagem. Além disso, se os revestimentos não forem substituídos prontamente, o fluxo de rocha corrói o aço estrutural do braço.
• Limite crítico: Se a espessura do braço da aranha for reduzida em >15% devido ao desgaste, o módulo estrutural fica comprometido. Sob carga de pico (por exemplo, um pico de energia), o braço pode fletir ou rachar. Recomendamos a realização de um teste de espessura ultrassónico dos braços durante cada grande mudança de revestimento (a cada 2000-4000 horas).

2. Fretting da flange e "Chugging"

A CH660 é uma máquina de alta pressão.

• Mecanismo: Durante o esmagamento, a carcaça superior "respira" - deforma-se elasticamente. Se os parafusos de união (Parafusos da Carroçaria) estiverem mal apertados, a Concha Superior levanta-se ligeiramente no curso de retorno. Este movimento, conhecido como "chugging", martela a flange de acoplamento.
• Consequência: A superfície da flange, maquinada com precisão, fica esburacada e irregular. Quando esta vedação é quebrada, o pó entra na junta, acelerando o desgaste. Uma flange danificada requer frequentemente a maquinação no local ou a substituição de todo o invólucro.

3. Ovalização do furo do casquilho da aranha

O cubo central suporta a parte superior do veio principal através do casquilho de aranha.

• Mecanismo: A força de esmagamento não é vertical; tem um componente radial. Esta carga lateral tenta ovalizar o furo central do cubo.
• O defeito: Se o britador for operado com um casquilho de aranha gasto (>1,5 mm de folga), o eixo "bate" no casquilho, martelando o furo de aço fundido. Um furo ovalizado significa que um novo casquilho não encaixará bem, levando à rotação e à gripagem. Os nossos casquilhos de substituição apresentam cubos com furos de precisão prontos para receber casquilhos padrão ou de tamanho inferior.

Conselhos do engenheiro: Instalação, manutenção e diagnóstico

A substituição de um Top Shell (452.3760-001) é uma operação logística importante que envolve levantamentos pesados e alinhamento crítico.

Protocolo 1: O controlo do "pé mole

Ao instalar uma nova cobertura superior numa cobertura inferior existente:

• O procedimento: Limpe ambas as flanges com solvente e uma pedra para remover as rebarbas. Colocar o casco superior em posição sem instalação dos parafusos.
• A medição: Utilize um calibrador de folga (0,05 mm) para verificar a folga entre os flanges em toda a circunferência. Se conseguir inserir o calibrador num sector específico, tem um "pé mole" ou um casco inferior deformado. Ao apertar os parafusos, o novo casco superior deforma-se para corresponder à deformação, introduzindo uma enorme tensão interna antes de esmagar uma única pedra. Poderá ser necessário efetuar um calço ou uma nova maquinação.

Protocolo 2: Integridade do escudo do braço de aranha

As protecções dos braços (revestimentos) são a única coisa que separa a sua carapaça superior $40.000 da sucata.

• A manutenção: Nunca opere o triturador se uma proteção do braço estiver solta ou em falta. O material de alimentação actua como um jato de areia.
• A inovação: Recomendamos a soldadura das porcas das protecções do braço ou a utilização de revestimentos do tipo "Rock Box" que prendem a pedra para criar uma camada de desgaste pedra sobre pedra. Inspeccione o "V" superior do braço - esta é a zona de maior desgaste que muitas vezes passa despercebida durante as inspecções ao nível do solo.

Protocolo 3: Proteção da linha de lubrificação

A CH660 alimenta com massa lubrificante/óleo o rolamento superior da aranha através de um tubo que passa por um dos braços da aranha.

• O risco: Este tubo é frequentemente danificado pela queda de pedras se a proteção do braço estiver gasta. Um tubo esmagado significa que o rolamento superior não recebe massa lubrificante.
• O Sintoma: Se ouvir um ruído de guincho ou vir amperes elevados sem carga, verifique imediatamente a linha de lubrificação da aranha. Um rolamento superior gripado pode torcer o eixo principal. Certifique-se de que a tubagem interna da nova carcaça superior é testada quanto à pressão antes da instalação.

Garantia de qualidade: NDT e relatórios dimensionais

Não tratamos o Top Shell como uma simples peça fundida. Trata-se de um componente de precisão maquinado. Cada unidade fornecida inclui:

• Relatório ultrassónico (UT): De acordo com a norma ASTM A609, verificar as transições entre o cubo da aranha e a flange quanto à retração do subsolo.
• Partículas magnéticas (MT): Verificação da existência de fissuras na superfície dos filetes do braço da aranha.
• Mapa Dimensional: Um relatório da CMM que verifica a concentricidade do furo da aranha em relação ao ponto de referência da flange inferior.

Porque é que a fundição com especificações OEM é importante?

No mercado pós-venda, é comum reduzir o peso do casco superior para poupar custos de material. Um casco "leve" pode parecer idêntico, mas terá secções de parede mais finas em áreas não críticas. Isto reduz a rigidez global do quadro. Uma estrutura menos rígida flecte mais sob carga, o que altera o alinhamento dos rolamentos e reduz a vida útil do veio principal. Os nossos invólucros superiores 452.3760-001 cumprem rigorosamente os padrões de peso e de nervuras do OEM para garantir a rigidez estrutural necessária para a elevada força de esmagamento do CH660.

Para obter uma cotação completa, incluindo o casco superior, o casquilho da aranha e os revestimentos do braço - ou para uma consulta técnica sobre a reparação do casco existente - contacte o nosso departamento de engenharia. Somos especializados em componentes de estrutura pesada para a série Sandvik Hydrocone.